CN118840814B - 一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置及方法，涉及火灾疏散装置技术领域。本发明通过在PCB板设计独立的第一灯组区、第二灯组区、第三灯组区，在发生火灾等安全事故时，安保人员及时的在安全逃生路径上布置引导指示装置，并根据安全逃生方向对应打开灯光指引方向，便于人群快速、安全疏散逃生，而且引导指示装置无需额外的电线路、网线等配置，受事故发生状态的影响较小。本发明通过设计自带的蓝牙传输方式，与周围其它装置进行相互信息传输，及时调控引导指示装置的灯光指引方向，让疏散人群获取到正确的指引方向，减少人群行动的混乱程度，避免疏散时出现“逆流”拥挤，避免出现各类危险甚至踩踏事故的发生。

Description

一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置及方法

技术领域

本发明涉及火灾疏散装置技术领域，尤其涉及一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置及方法。

背景技术

火灾发生时，安全、快速的疏散人群是首要任务，在许多建筑廊道、楼梯等位置，都会安装安全出口指示牌，便于发生火灾等安全事故时，指引人群快速逃生。

但一些特殊情况的火灾或是事故发生时，安全出口指示牌指示的安全出口的通道路径可能并不安全（例如安全出口坍塌、安全路径烟雾浓度较大），人群若直接按照安全出口指示牌的方向前进，可能会耽误宝贵的逃生时间，还有可能会发生拥堵、踩踏等二次事故。

面对上述问题，现有办法是在建筑内智能化的引导装置，通过采集建筑内各个位置点的实时情况，进行分析判断，然后输出控制各个位置点的人群疏散指引方向装置进行灯光方向指引，从而进行安全、快速指引。

但上述方式却是需要建立各种配电、配网架构基础，若是火灾、事故较为严重，这些架构基础可能会受到干扰甚至损坏，导致智能化的安全指引装置无法正常工作。而且一些老旧建筑，可能也没有足够的资金来配备上述较为智能化的指引方向装置及配套系统。

综上，面对火灾等安全事故发生时错综复杂的人群疏散技术问题，如何解决，成为难题。

发明内容

为解决上述技术问题，发明提供了一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置及方法，降低了火灾等事故发生时对安全疏散指引的影响，让疏散人群获取到正确的指引方向，减少人群行动的混乱程度，避免疏散时出现“逆流”拥挤，避免出现各类危险甚至踩踏事故的发生。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置，包括安装壳体，安装壳体包括主壳结构、位于主壳结构内部的安装腔，安装腔内配置有主控制板，主控制板包括PCB板，安装腔底部配置有充电电池，安装壳体前侧面安装前盖板。

PCB板配置有用于监测人体红外信号的红外传感模块、用于指示安全出逃方向的安全方向指示模块、用于传感监测周围声源的声音传感采集模块、用于输出语音信息的语音输出模块、用于传输和获取信息的蓝牙模块。其中，安全方向指示模块区域配置有第一灯组区、第二灯组区、第三灯组区，第一灯组区、第二灯组区、第三灯组区都配置有多个LED灯珠，第一灯组区、第三灯组区中的多个LED灯珠按照相反的箭头方式排布，第二灯组区中的多个LED灯珠直线排布于第一灯组区、第三灯组区中的多个LED灯珠之间位置。

PCB板配置有用于控制第一灯组区、第二灯组区的第一方位开关模块，PCB板配置有用于控制第二灯组区、第三灯组区的第二方位开关模块，PCB板配置有用于监测第一方位开关模块、第二方位开关模块导通状态的开关导通状态监测模块。

主壳结构一旁侧配置有与第一方位开关模块位置对齐配合的第一方位开关按钮，主壳结构另一旁侧配置有与第二方位开关模块位置对齐配合的第二方位开关按钮。

另外，安装壳体上侧固定设有挂环，挂环开设有悬挂孔，悬挂安装无线引导指示装置的墙体位置处安装有膨胀螺丝，膨胀螺丝一部分杆体凸出于墙体，膨胀螺丝凸出于墙体的侧端设有挡环。

作为本发明引导指示装置的一种优选技术方案：主壳结构内侧设有多个固定螺柱，PCB板开设多个安装孔结构，安装孔结构位置处安装固定螺丝，固定螺丝安装在固定螺柱位置处。

作为本发明引导指示装置的一种优选技术方案：第一方位开关模块、第二方位开关模块均为点触信号开关。

作为本发明引导指示装置的一种优选技术方案：主壳结构前侧面固定安装前盖板，前盖板包括固定平板，固定平板沿着竖直方向依次开设有红外安装孔、喇叭网孔、安装在喇叭网孔内侧的语音喇叭、矩形状的透明PVC、声音采集孔。红外安装孔与红外传感模块对齐，语音喇叭与语音输出模块电信号连接，透明PVC与安全方向指示模块的多个LED灯珠分布范围相配合，声音采集孔与声音传感采集模块对齐。

作为本发明引导指示装置的一种优选技术方案：主壳结构前侧面开设前安装槽，前盖板固定安装在前安装槽位置处。

作为本发明引导指示装置的一种优选技术方案：设膨胀螺丝杆体的直径尺寸为Da，设挡环的直径尺寸为Dc，设悬挂孔的宽度尺寸为L，则Da<Dc<L。

本发明提供一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置的驱控方法，包括以下内容：

S1.监控室接收到建筑火灾警报后，根据监控观察，安保人员判断安全的逃生路径，安保人员携带多个引导指示装置到安全达逃生路径区域。

S2.将引导指示装置的挂环悬挂在墙体预留的膨胀螺丝凸出杆体上，安保人员根据安全逃生路径方向，按下与安全逃生路径方向相同的开关按钮：

S2.1.若第一方位开关按钮与安全逃生路径方向相同，则按下第一方位开关按钮，PCB板控制第一灯组区、第二灯组区的LED灯珠按照预设的闪烁频率f_min进行闪烁发光，形成第一种灯光指引方向。

S2.2.若第二方位开关按钮与安全逃生路径方向相同，则按下第二方位开关按钮，PCB板控制第三灯组区、第二灯组区的LED灯珠按照预设的闪烁频率f_min进行闪烁发光，形成第二种灯光指引方向。

S3.开关导通状态监测模块获取PCB板上第一方位开关模块、第二方位开关模块导通状态，PCB板通过蓝牙模块将本引导指示装置的灯光指引方向信息向外传输。

S4.以本引导指示装置为中心，通过蓝牙模块获取到周围相邻N个引导指示装置中的灯光指引方向信息。

S4.1.若本引导指示装置的灯光指引方向与周围相邻N个引导指示装置中的M个引导指示装置灯光指引方向相同，则本引导指示装置的灯光指引方向正常，其中，M/N≥0.7。

S4.2.若本引导指示装置的灯光指引方向与周围相邻N个引导指示装置中的M个引导指示装置灯光指引方向相反，则本引导指示装置的灯光指引方向存在异常，PCB板调控本引导指示装置的灯光指引方向转变为与原灯光指引方向相反的方向。

S5.安保人员沿着安全逃生路径悬挂布置完引导指示装置，建筑内人群沿着引导指示装置指示的方向安全快速逃生。

S6.声音传感采集模块监测到声音分贝大于预设的参考值或红外传感模块监测到人体存在时，语音输出模块输出提示音，同时已经导通的灯组区中的LED灯珠按照预设的闪烁频率f_max进行闪烁发光，其中，f_max>f_min。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在PCB板设计独立的第一灯组区、第二灯组区、第三灯组区，在发生火灾等安全事故时，安保人员及时的在安全逃生路径上布置引导指示装置，并根据安全逃生方向对应打开灯光指引方向，便于人群快速、安全疏散逃生，而且引导指示装置无需额外的电线路、网线等配置，受事故发生状态的影响较小。

本发明通过蓝牙模块将自身灯光指引方向信息向外发送，并获取到周围引导指示装置的灯光指引方向信息，判断当前位置引导指示装置的灯光指引方向是否正确，若灯光指引方向存在异常，则及时调控引导指示装置的灯光指引方向，让疏散人群获取到正确的指引方向，减少人群行动的混乱程度，避免疏散时出现“逆流”拥挤，避免出现各类危险甚至踩踏事故的发生。

附图说明

图1为本发明中引导指示装置悬挂时的示意图；

图2为本发明中引导指示装置的部件分解示意图；

图3为本发明中前盖板的示意图；

图4为本发明中主控制板的示意图；

图5为本发明中安装壳体的示意图；

图6为本发明中引导指示装置前侧面的示意图一；

图7为本发明中引导指示装置前侧面的示意图二；

图8为本发明中主控制板前侧面的示意图一；

图9为本发明中主控制板前侧面的示意图二；

图10为本发明中LED灯珠发光控制的控制逻辑图；

图11为本发明中引导指示装置指引人群疏散时的示意图。

其中：1-安装壳体，101-主壳结构，102-安装腔，103-前安装槽，104-固定螺柱，105-挂环，106-悬挂孔；2-充电电池；3-主控制板，301-PCB板，302-红外传感模块，303-安全方向指示模块，3031-LED灯珠，304-声音传感采集模块，305-语音输出模块，306-蓝牙模块，307a-第一方位开关模块，307b-第二方位开关模块，308a-第一方位开关按钮，308b-第二方位开关按钮；4-前盖板，401-固定平板，402-红外安装孔，403-喇叭网孔，404-语音喇叭，405-透明PVC，406-声音采集孔；5-墙体；6-膨胀螺丝，601-挡环；M-引导指示装置；D1-第一灯组区，D2-第二灯组区，D3-第三灯组区。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一、本发明设计了一种用于火灾事故发生时定向疏散人群的无线引导指示装置，具体结构内容如下：

请参阅图1、图2、图5，无线引导指示装置包括安装壳体1，安装壳体1包括主壳结构101、安装腔102、前安装槽103，安装腔102位于主壳结构101内部，前安装槽103位于主壳结构101前侧面，主壳结构101内侧设有多个固定螺柱104，PCB板301开设多个安装孔结构，安装孔结构位置处安装固定螺丝，固定螺丝安装在固定螺柱104位置处。

充电电池2安装在安装腔102底部区域，相应的在PCB板301上设计充电模块，在主壳结构101开设充电口，在现有技术中十分常见，本发明中不再赘述，安装壳体1前侧面安装前盖板4，前盖板4固定安装在前安装槽103位置处。

挂环105位于安装壳体1上侧位置，挂环105开设有悬挂孔106，墙体上安装了膨胀螺丝6，膨胀螺丝6一部分杆体凸出于墙体，引导指示装置M的挂环105挂在膨胀螺丝6上，膨胀螺丝6凸出于墙体的侧端设有挡环601，设膨胀螺丝6杆体的直径尺寸为Da，设挡环601的直径尺寸为Dc，设悬挂孔106的宽度尺寸为L，则Da<Dc<L，也就是挡环601能够挡住挂环105。

请参阅图3、图4，主控制板3包括PCB板301，PCB板301配置有红外传感模块302、安全方向指示模块303、声音传感采集模块304、语音输出模块305、蓝牙模块306，红外传感模块302能够监测人体红外信号，安全方向指示模块303用于指示安全出逃方向，音传感采集模块304能够传感监测周围声源、分贝大小，语音输出模块305输出语音，蓝牙模块306能够传输、获取信息。

前盖板4包括固定平板401，固定平板401沿着竖直方向依次开设有红外安装孔402、喇叭网孔403、安装在喇叭网孔403内侧的语音喇叭404、矩形状的透明PVC405、声音采集孔406。

红外安装孔402与红外传感模块302对齐，语音喇叭404与语音输出模块305电信号连接，透明PVC405与安全方向指示模块303的多个LED灯珠3031分布范围相配合，声音采集孔406与声音传感采集模块304对齐。

请参阅图8、图9，安全方向指示模块303区域配置有第一灯组区D1、第二灯组区D2、第三灯组区D3，第一灯组区D1、第二灯组区D2、第三灯组区D3都配置有多个LED灯珠3031，第一灯组区D1、第三灯组区D3中的多个LED灯珠3031按照箭头方式排布，第一灯组区D1的多个LED灯珠3031形成的箭头方向与第三灯组区D3的多个LED灯珠3031形成的箭头方向相反，第二灯组区D2中的多个LED灯珠3031呈直线排布，第二灯组区D2中的多个LED灯珠3031于第一灯组区D1、第三灯组区D3中的多个LED灯珠3031之间。

PCB板301配置有第一方位开关模块307a、第二方位开关模块307b，第一方位开关模块307a控制第一灯组区D1、第二灯组区D2电路通断，第二方位开关模块307b控制第二灯组区D2、第三灯组区D3的电路通断，第一方位开关模块307a、第二方位开关模块307b均为点触信号开关，点触信号开关，可以理解为点击触压一次，形成一次点触信号，再进行新的一次点击触压后，就形成新一次点触信号，结合图10，触压第一方位开关模块307a，导通的就是第一灯组区D1、第二灯组区D2，触压第二方位开关模块307a，导通的就是第二灯组区D2、第三灯组区D3。

另外，PCB板301还设置了开关导通状态监测模块，开关导通状态监测模块监测第一方位开关模块307a、第二方位开关模块307b导通状态，一般只有两种情况：一种是第一方位开关模块307a触发第一灯组区D1、第二灯组区D2导通，第二方位开关模块307b对第二灯组区D2、第三灯组区D3无导通动作；第二种就是第二方位开关模块307b触发第二灯组区D2、第三灯组区D3导通，第一方位开关模块307a对第一灯组区D1、第二灯组区D2无导通动作。

结合图6、图7，主壳结构101一旁侧配置了第一方位开关按钮308a，主壳结构101另一旁侧配置了第二方位开关按钮308b，第一方位开关按钮308a与第一方位开关模块307a位置对齐配合，第二方位开关按钮308b与第二方位开关模块307b位置对齐配合。

实施例二、本发明设计了一种火灾疏散用无线引导指示装置的定向化驱控方法，包括以下内容：

首先，监控室接收到建筑火灾警报后，根据监控观察，安保人员及时判断出能够安全行径的逃生路径，安保人员携带多个引导指示装置M到安全达逃生路径区域。安保人员将引导指示装置M的挂环105悬挂在墙体预留的膨胀螺丝6凸出杆体上，膨胀螺丝6的挡环601能够防止挂环105脱落，安保人员根据安全逃生路径方向，立即按下与安全逃生路径方向相同的开关按钮。

情形一：若第一方位开关按钮308a与安全逃生路径方向相同，则按下第一方位开关按钮308a，PCB板301控制第一灯组区D1、第二灯组区D2的LED灯珠3031按照预设的闪烁频率f_min进行闪烁发光，形成第一种灯光指引方向。

情形二：若第二方位开关按钮308b与安全逃生路径方向相同，则按下第二方位开关按钮308b，PCB板301控制第三灯组区D3、第二灯组区D2的LED灯珠3031按照预设的闪烁频率f_min进行闪烁发光，形成第二种灯光指引方向。

而在引导指示装置M内：开关导通状态监测模块获取PCB板301上第一方位开关模块307a、第二方位开关模块307b导通状态，也就知道了灯光指引方向是哪一种灯光指引方向，PCB板301通过蓝牙模块306将本引导指示装置M的灯光指引方向信息向外传输，各个引导指示装置M的蓝牙模块306在装置通电后自动匹配周围其它引导指示装置M的蓝牙模块306，从而快速获取相应的灯光指引方向信息。

以本引导指示装置M为中心：通过蓝牙模块306获取到周围相邻N个引导指示装置M中的灯光指引方向信息，例如N=3，则对“上游”方向获取3个引导指示装置M中的灯光指引方向信息，对“下游”方向获取3个引导指示装置M中的灯光指引方向信息。若是处于路径起始段的引导指示装置M，则可能只有单侧方位的信号获取来源。

情形一：若本引导指示装置M的灯光指引方向与周围相邻N个引导指示装置M中的M个引导指示装置M灯光指引方向相同，则本引导指示装置M的灯光指引方向正常，其中，M/N≥0.7。

情形二：若本引导指示装置M的灯光指引方向与周围相邻N个引导指示装置M中的M个引导指示装置M灯光指引方向相反，则本引导指示装置M的灯光指引方向存在异常，PCB板301调控本引导指示装置M的灯光指引方向转变为与原灯光指引方向相反的方向，这种情况可能是安保人员失误导致，例如本引导指示装置M的灯光指引方向原本为第一种灯光指引方向，但与上下游其它引导指示装置M的灯光指引方向都是第二种灯光指引方向，PCB板301就将本引导指示装置M的灯光指引方向调节为第二种灯光指引方向。

然后，结合图11，安保人员沿着安全逃生路径悬挂布置完引导指示装置M，建筑内人群沿着引导指示装置M指示的方向安全快速逃生。

另外，声音传感采集模块304监测到声音分贝大于预设的参考值或红外传感模块302监测到人体存在时，语音输出模块305输出提示音，例如通过语音喇叭404向外界播放“请按照灯光指示方向前进”，同时已经导通的灯组区中的LED灯珠3031按照预设的闪烁频率f_max进行闪烁发光，其中，f_max>f_min，附近有人群活动或是红外监测到人体时，指示灯光频率加快，便于人们观察。附近没有人群活动或红外没有监测到人体时，指示灯光频率变慢，利于节能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置的驱控方法，实现该驱控方法所依托无线引导指示装置，无线引导指示装置包括安装壳体（1），安装壳体（1）包括主壳结构（101）、位于主壳结构（101）内部的安装腔（102），安装腔（102）内配置有主控制板（3），主控制板（3）包括PCB板（301），安装腔（102）底部配置有充电电池（2），安装壳体（1）前侧面安装前盖板（4），其特征在于：

所述PCB板（301）配置有用于监测人体红外信号的红外传感模块（302）、用于指示安全出逃方向的安全方向指示模块（303）、用于传感监测周围声源的声音传感采集模块（304）、用于输出语音信息的语音输出模块（305）、用于传输和获取信息的蓝牙模块（306）；

其中，所述安全方向指示模块（303）区域配置有第一灯组区（D1）、第二灯组区（D2）、第三灯组区（D3），所述第一灯组区（D1）、第二灯组区（D2）、第三灯组区（D3）都配置有多个LED灯珠（3031），所述第一灯组区（D1）、第三灯组区（D3）中的多个LED灯珠（3031）按照相反的箭头方式排布，所述第二灯组区（D2）中的多个LED灯珠（3031）直线排布于第一灯组区（D1）、第三灯组区（D3）中的多个LED灯珠（3031）之间位置；

所述PCB板（301）配置有用于控制第一灯组区（D1）、第二灯组区（D2）的第一方位开关模块（307a），所述PCB板（301）配置有用于控制第二灯组区（D2）、第三灯组区（D3）的第二方位开关模块（307b），所述PCB板（301）配置有用于监测第一方位开关模块（307a）、第二方位开关模块（307b）导通状态的开关导通状态监测模块；

所述主壳结构（101）一旁侧配置有与第一方位开关模块（307a）位置对齐配合的第一方位开关按钮（308a），所述主壳结构（101）另一旁侧配置有与第二方位开关模块（307b）位置对齐配合的第二方位开关按钮（308b）；

另外，所述安装壳体（1）上侧固定设有挂环（105），所述挂环（105）开设有悬挂孔（106），悬挂安装无线引导指示装置的墙体位置处安装有膨胀螺丝（6），所述膨胀螺丝（6）一部分杆体凸出于墙体，所述膨胀螺丝（6）凸出于墙体的侧端设有挡环（601）；

无线引导指示装置的驱控方法如下：

S1.监控室接收到建筑火灾警报后，根据监控观察，安保人员判断安全的逃生路径，安保人员携带多个引导指示装置到安全达逃生路径区域；

S2.将引导指示装置的挂环（105）悬挂在墙体预留的膨胀螺丝（6）凸出杆体上，安保人员根据安全逃生路径方向，按下与安全逃生路径方向相同的开关按钮：

S2.1.若第一方位开关按钮（308a）与安全逃生路径方向相同，则按下第一方位开关按钮（308a），PCB板（301）控制第一灯组区（D1）、第二灯组区（D2）的LED灯珠（3031）按照预设的闪烁频率f_min进行闪烁发光，形成第一种灯光指引方向；

S2.2.若第二方位开关按钮（308b）与安全逃生路径方向相同，则按下第二方位开关按钮（308b），PCB板（301）控制第三灯组区（D3）、第二灯组区（D2）的LED灯珠（3031）按照预设的闪烁频率f_min进行闪烁发光，形成第二种灯光指引方向；

S3.开关导通状态监测模块获取PCB板（301）上第一方位开关模块（307a）、第二方位开关模块（307b）导通状态，PCB板（301）通过蓝牙模块（306）将本引导指示装置的灯光指引方向信息向外传输；

S4.以本引导指示装置为中心，通过蓝牙模块（306）获取到周围相邻N个引导指示装置中的灯光指引方向信息；

S4.1.若本引导指示装置的灯光指引方向与周围相邻N个引导指示装置中的M个引导指示装置灯光指引方向相同，则本引导指示装置的灯光指引方向正常，其中，M/N≥0.7；

S4.2.若本引导指示装置的灯光指引方向与周围相邻N个引导指示装置中的M个引导指示装置灯光指引方向相反，则本引导指示装置的灯光指引方向存在异常，PCB板（301）调控本引导指示装置的灯光指引方向转变为与原灯光指引方向相反的方向；

S5.安保人员沿着安全逃生路径悬挂布置完引导指示装置，建筑内人群沿着引导指示装置指示的方向安全快速逃生；

S6.声音传感采集模块（304）监测到声音分贝大于预设的参考值或红外传感模块（302）监测到人体存在时，语音输出模块（305）输出提示音，同时已经导通的灯组区中的LED灯珠（3031）按照预设的闪烁频率f_max进行闪烁发光，其中，f_max>f_min。

2.根据权利要求1所述的一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置的驱控方法，其特征在于：

所述主壳结构（101）内侧设有多个固定螺柱（104），所述PCB板（301）开设多个安装孔结构，所述安装孔结构位置处安装固定螺丝，所述固定螺丝安装在固定螺柱（104）位置处。

3.根据权利要求1所述的一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置的驱控方法，其特征在于：

所述第一方位开关模块（307a）、第二方位开关模块（307b）均为点触信号开关。

4.根据权利要求1所述的一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置的驱控方法，其特征在于：

所述主壳结构（101）前侧面固定安装前盖板（4），所述前盖板（4）包括固定平板（401），所述固定平板（401）沿着竖直方向依次开设有红外安装孔（402）、喇叭网孔（403）、安装在喇叭网孔（403）内侧的语音喇叭（404）、矩形状的透明PVC（405）、声音采集孔（406）；

所述红外安装孔（402）与红外传感模块（302）对齐，所述语音喇叭（404）与语音输出模块（305）电信号连接，所述透明PVC（405）与安全方向指示模块（303）的多个LED灯珠（3031）分布范围相配合，所述声音采集孔（406）与声音传感采集模块（304）对齐。

5.根据权利要求4所述的一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置的驱控方法，其特征在于：

所述主壳结构（101）前侧面开设前安装槽（103），所述前盖板（4）固定安装在前安装槽（103）位置处。

6.根据权利要求1所述的一种火灾疏散定向化驱控的无线引导指示装置的驱控方法，其特征在于：

设所述膨胀螺丝（6）杆体的直径尺寸为Da，设所述挡环（601）的直径尺寸为Dc，设所述悬挂孔（106）的宽度尺寸为L，则Da<Dc<L。